科学家们通过斑马鱼来了解免疫系统和再生之间的联系
免疫系统如何对许多器官和组织的损伤作出反应，使它们能够修复和再生。然而，对于一些物种，比如人类，大脑、脊髓或心脏等器官的损伤是不可逆的。想象一下如果我们能够再生这些。对于器官移植的候选者和受者来说，神经紧张的等待“电话”或终生需要免疫抑制药物将不再是必要的。
斯托尔斯医学研究所(Stowers Institute for Medical resebob88体育平台登录arch)的一项新研究使用了高度再生的斑马鱼来调查巨噬细胞(一种白细胞)在修复和修复过程中的时间和遗传程序再生斑马鱼的感觉器官。了解免疫系统是如何对损伤做出反应的，首先是诱导炎症，然后是抗炎反应，这为设计靶向免疫疗法提供了宝贵的知识，这些疗法可能适用于对抗人类疾病，如听力丧失或耳聋、心脏或脊髓损伤。
最近发表于自然通讯2022年9月20日，博士后研究员Nicolas Denans博士在Stowers研究员Tatjana Piotrowski博士的实验室发现了一种新的巨噬细胞抗炎范式。与公认的巨噬细胞的抗炎激活状态只与一种信号通路相关的观点不同，Denans发现同样的细胞群能够并且必须通过三种抗炎状态中的每一种来进行器官再生。
器官再生为研究免疫系统并探究为什么有些物种可以再生心脏或失去的肢体等器官，而像人类这样的物种却不能，”Piotrowski说。
斑马鱼感觉器官毛细胞是一个理想的系统来研究通路和细胞类型因为它们很容易被抗生素破坏，所以在5小时内就开始再生。这使得研究人员能够确定每种抗炎巨噬细胞激活状态的确切时间和遗传程序。
“我们的假设是，人类巨噬细胞没有接受适当的化学激活“鸡尾酒”来指导促再生过程，”Denans说。“确定斑马鱼中巨噬细胞激活的分子配方可能有一天使我们能够设计人类的再生免疫疗法。”
巨噬细胞(在拉丁语中直译为“大食用者”)对器官再生至关重要，它吞噬死亡细胞和细菌等外来颗粒，并用酶消化它们。除了对食物的胃口，这些细胞发出促炎和抗炎信号来分泌化学物质，或细胞因子来招募其他类型的白细胞细胞或者触发细胞和组织修复的抗炎途径。
研究巨噬细胞高空间分辨率在斑马鱼的多个紧密间隔的时间点上，感觉毛细胞的死亡和再生是关键。该研究首次证明了这种细胞类型的单个种群顺序独立地过渡到三个不同的抗炎每个州都有自己独特的分子和基因特征。
“新的证据是一种宝贵的资源比较研究巨噬细胞介导的修复和再生的遗传程序，”Denans说。“换句话说，不同类型的损伤可能会引发不同类型的炎症反应。我们想要破译这种“语言”是通用的还是有各种各样的方言。”
虽然这项研究标志着连续的巨噬细胞状态首次被异常精确地分解，但与之前报道的不同器官和物种的通路进行初步比较表明，这种机制可能是保守的。
“当你更详细地观察时，巨噬细胞不仅需要启动再生，而且它们还通过与大脑通信与大脑相互作用神经细胞以重建和维持再生后器官正常功能所需的突触，”Piotrowski说。
研究小组希望，基于这一新发现的额外研究可能为设计量身定制的免疫疗法提供基础，以减少疾病，可能使再生能力有限的动物，如人类，具有更强的再生能力。
“这只是考虑开发人类再生免疫疗法想法的一系列步骤中的一个，”Denans说。
其他作者包括Nhung T. T. Tran, Madeleine Swall, Daniel C. Diaz和Jillian blank。
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